JP3356603B2 - Charging device and image forming apparatus incorporating the same - Google Patents

Charging device and image forming apparatus incorporating the same

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JP3356603B2
JP3356603B2 JP31594595A JP31594595A JP3356603B2 JP 3356603 B2 JP3356603 B2 JP 3356603B2 JP 31594595 A JP31594595 A JP 31594595A JP 31594595 A JP31594595 A JP 31594595A JP 3356603 B2 JP3356603 B2 JP 3356603B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は感光体に帯電ローラ
を接触配置しながら、該帯電ローラに印加した電圧を介
して感光体上に均一帯電を行なう帯電装置及び該装置を
組込んだ画像形成装置として適用される発明に係り、特
に複写機、プリンタ、ファクシミリ、若しくはこれらの
機器のプロセスカートリッジに組込まれる帯電装置及び
該装置を組込んだ画像形成装置に関する発明である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for uniformly charging a photosensitive member via a voltage applied to the charging roller while a charging roller is in contact with the photosensitive member, and an image forming apparatus incorporating the charging device. The present invention relates to an invention applied as an apparatus, and more particularly to an invention relating to a charging device incorporated in a copier, a printer, a facsimile, or a process cartridge of these devices, and an image forming apparatus incorporating the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より感光体ドラム外周面上に、露
光、現像、転写、クリーニング(残留トナー除去)、除
電、及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写
真プロセスにより画像形成を行なう、いわゆるカールソ
ンプロセスに基づく電子写真装置は周知である。
2. Description of the Related Art Conventionally, respective process means of exposure, development, transfer, cleaning (removal of residual toner), charge elimination and charging are arranged on the outer peripheral surface of a photosensitive drum, and an image is formed by a predetermined electrophotographic process. Electrophotographic apparatuses based on the so-called Carlson process are well known.

【0003】この種の装置に用いる帯電手段は一般に細
いタングステン線に高電圧を印加してコロナ放電を行な
うコロトロン方式、又導電ローラに数百ボルトの電圧を
かけて感光体ドラムと接触帯電させるもの(特開平5ー
297690号他)、更に導電性ブラシに電圧を印加し
て感光体ドラムに接触させながら帯電を行なうもの、更
に又磁石体を内挿した導電スリーブに磁性粒子群を付着
させて刷子状の磁気穂を感光体ドラムに摺擦させてスリ
ーブを介して帯電バイアスを磁性粒子群に印加させて帯
電を行なう、いわゆる粒子帯電法も提案されている(特
開昭59ー133569号他)。
The charging means used in this type of apparatus is generally a corotron type in which a high voltage is applied to a thin tungsten wire to perform corona discharge, or a charging means in which a voltage of several hundred volts is applied to a conductive roller to contact and charge a photosensitive drum. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-297690, etc.), a device in which a voltage is applied to a conductive brush to charge while contacting a photosensitive drum, and a group of magnetic particles is attached to a conductive sleeve in which a magnet is inserted. A so-called particle charging method has also been proposed in which a brush-like magnetic spike is rubbed against a photoreceptor drum and a charging bias is applied to a group of magnetic particles via a sleeve to perform charging (Japanese Patent Laid-Open No. 59-133569 and others). ).

【0004】しかしながらコロトロン方式は高電圧を使
用し、又オゾンを発生する等安全上、環境上の問題が多
く、又帯電ブラシや帯電粒子を用いる方法ではブラシ摩
耗や粒子の劣化等により長期に亙って感光体上への均一
帯電を図る事が中々困難である。この為帯電ローラを感
光体に接触させた状態で、該帯電ローラを介して感光体
ドラム上に帯電バイアスを印加させながら帯電を行う、
いわゆる帯電ローラ方式が注目されている。一方感光体
の帯電位置で帯電ローラを接触させながら回転させる
と、クリーニングブレードを擦り抜けてシリカ、トナ
ー、更にはクリーニングブレードの潤滑剤として使用さ
れているポリフッ化ビニリデン等などの高抵抗の異物が
帯電ローラに付着し、これらの高抵抗の異物が帯電ロー
ラの周面(帯電面)に付着すると、その部分で帯電不良
が生じ、縦すじなどの画像不良が発生する。又クリーニ
ングブレードを擦り抜けてくる紙粉等の低抵抗の異物が
帯電ローラの周面(帯電面)に付着した場合は、高湿下
での異常放電や、画像流れの原因ともなる。
However, the corotron method uses a high voltage, generates ozone, and has many safety and environmental problems. The method using a charged brush or charged particles requires a long period of time due to brush abrasion and particle deterioration. Therefore, it is difficult to uniformly charge the photosensitive member. Therefore, in a state where the charging roller is in contact with the photoconductor, charging is performed while applying a charging bias to the photoconductor drum via the charging roller.
A so-called charging roller system has attracted attention. On the other hand, when the charging roller is rotated at the charging position of the photoconductor while contacting, the cleaning blade is rubbed off, and high-resistance foreign substances such as silica, toner, and polyvinylidene fluoride used as a lubricant of the cleaning blade are removed. When these high-resistance foreign substances adhere to the charging roller and adhere to the peripheral surface (charging surface) of the charging roller, poor charging occurs at that portion, and image defects such as vertical stripes occur. In addition, if low-resistance foreign matter such as paper powder rubbing through the cleaning blade adheres to the peripheral surface (charging surface) of the charging roller, it may cause abnormal discharge under high humidity and image deletion.

【0005】更にこれらの異物が長期に亙って付着した
まま存在すると、経時的に帯電部材やドラム表面を傷つ
ける事になり、筋状の画像欠陥が発生してしまう。この
為前記帯電ローラを用いた帯電装置においては、帯電ロ
ーラ表面に付着したシリカや紙粉等の除去を図る帯電ク
リーニング部材を接触配置している。
[0005] Further, if these foreign matters remain adhered for a long period of time, the charging member and the drum surface will be damaged over time, causing streak-like image defects. For this reason, in a charging device using the charging roller, a charging cleaning member for removing silica, paper dust, and the like adhering to the surface of the charging roller is disposed in contact therewith.

【0006】そしてかかる帯電クリーニング部材はブレ
ード状若しくはローラ状に形成されているが、いずれも
感光体ドラムとのニップ位置の反対側で、帯電ローラに
接触しながらクリーニングを行う構成の為に、帯電ロー
ラの振れや真直度不良等により、クリーニング部材と帯
電ローラ間が軸方向に不均等接触し、最悪の場合部分的
に接触しない部分が生じ、クリーニングが出来ない場合
がある。この為前記ローラ部材をスポンジローラで構成
するとともに、該スポンジローラを帯電ローラに対し、
従動回転させるようにした技術が開示されている。(特
開平5ー297690号)
[0006] The charging cleaning member is formed in a blade shape or a roller shape. However, the charging cleaning member is configured to perform cleaning while being in contact with the charging roller on the side opposite to the nip position with the photosensitive drum. In some cases, the cleaning member and the charging roller may make uneven contact in the axial direction due to roller run-out or poor straightness. For this reason, the roller member is formed of a sponge roller, and the sponge roller is
There is disclosed a technology that is driven to rotate. (JP-A-5-297690)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来技術においては、スポンジローラを従動回転させる帯
電ローラは感光体ドラムと伝導歯車を介して連結させ、
互いに同期して駆動回転する構成を採る為に、該帯電ロ
ーラに接触且つ従動回転可能に構成されている前記スポ
ンジローラが帯電ローラの回転を抑止する方向にブレー
キ作用が生じ、特に感光体ドラム側の駆動力とスポンジ
ローラ側よりのブレーキ力により帯電ローラの回転にビ
ビリ、即ち微小振動が生じ、ニップ位置での密着性が低
下し、均一帯電を困難にする。
In such prior art, however, the charging roller that rotates the sponge roller following rotation is connected to the photosensitive drum via a transmission gear.
In order to adopt a configuration in which the sponge roller is configured to be driven to rotate in contact with the charging roller and to rotate in synchronization with each other, a braking action occurs in a direction in which the sponge roller inhibits rotation of the charging roller. The driving force and the braking force from the sponge roller side cause chattering of the rotation of the charging roller, that is, a minute vibration, and the adhesion at the nip position is reduced, making uniform charging difficult.

【0008】特に、前記帯電ローラに印加する帯電バイ
アス電圧が交番電圧の場合は前記した帯電ローラと感光
体ドラム間の離間領域の空気中で振動電界を形成させて
帯電させるものである為、前記帯電ローラと感光体ドラ
ムとの間のニップ位置における密着状態は余り問題にな
らないが、直流帯電バイアスを印加する場合は前記ロー
ラ/ドラム間に形成されるニップを介して帯電電流が感
光体側に流れる構成の為に、ローラのドラム側への密着
性が強く要求され、前記密着性の低下は均一帯電を一層
困難にする。又前記スポンジローラが付勢されるブレー
キ作用により、帯電ローラが感光体ドラムに対し周速差
が生じ、特に感光体ドラムを軟質なOPCドラムで構成
した場合、該ドラム表面に傷が発生し、円滑な画像形成
が不可能になる。
In particular, when the charging bias voltage applied to the charging roller is an alternating voltage, the charging is performed by forming an oscillating electric field in the air in the space between the charging roller and the photosensitive drum. The close contact state at the nip position between the charging roller and the photosensitive drum does not cause much problem. However, when a DC charging bias is applied, the charging current flows to the photosensitive member via the nip formed between the roller and the drum. Due to the configuration, the adhesion of the roller to the drum side is strongly required, and the decrease in the adhesion makes uniform charging more difficult. In addition, due to the braking action in which the sponge roller is urged, a peripheral speed difference occurs between the charging roller and the photosensitive drum, and particularly when the photosensitive drum is formed of a soft OPC drum, scratches occur on the surface of the drum. Smooth image formation becomes impossible.

【0009】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、
帯電ローラのクリーニングを長期に亙って安定して行う
事の出来る帯電装置及び該装置を組込んだ画像形成装置
を提供する事を目的とする。本発明の他の目的は、特に
直流帯電バイアスを用いた場合でも長期に亙って安定し
た均一帯電を可能にした画像形成装置を提供する事にあ
る。
[0009] In view of the drawbacks of the prior art, the present invention has
It is an object of the present invention to provide a charging device capable of stably performing cleaning of a charging roller for a long period of time and an image forming apparatus incorporating the charging device. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of stably and uniformly charging for a long period of time even when a DC charging bias is used.

【0010】[0010]

【課題を解決する為の手段】本発明は帯電ローラのクリ
ーニングを行うクリーニング手段にクリーニングローラ
部材を用いた帯電装置に適用されるもので、前記クリー
ニングローラ部材をスポンジ状弾性ローラで構成すると
ともに、帯電ローラとの接触位置でフォワードフィード
回転になる方向に、前記スポンジ状弾性ローラを駆動回
転させ、前記接触位置におけるスポンジ状弾性ローラ
周速を前記感光体の駆動による帯電ローラの周速より大
になるよう該スポンジ状弾性ローラの回転数を設定し、
スポンジ状弾性ローラと帯電ローラは両者間の間隔が一
定になるように制御され、更に帯電ローラ軸を、感光体
ドラム軸中心に向けて可動且つ圧力を付勢し、これによ
り帯電ローラとスポンジ状弾性ローラ間の動摩擦係数を
帯電ローラと感光体ドラム間の動摩擦係数より小に設定
したことを特徴とする。このような構成は請求項3に記
載のように、駆動回転する感光体に接触配置してなる帯
電ローラと、該帯電ローラの帯電面に接触して該帯電面
のクリーニングを行うスポンジ状ローラ部材を具えてな
る画像形成装置において、帯電ローラとの接触位置でフ
ォワードフィード回転になる方向に、前記スポンジ状ロ
ーラ部材を駆動回転させ、更に前記接触位置における
ポンジ状ローラ部材の周速を帯電ローラの周速より大に
なるよう該スポンジ状ローラ部材の回転数を設定して前
記帯電ローラを感光体に対し従動回転させて、前記スポ
ンジ状ローラ部材の直径を帯電ローラ4の直径より僅か
に大にし、前記スポンジ状ローラ部材を、セル数が約1
0〜60個/インチのスポンジ材で、感光体をOPC感
光体ドラムで、帯電ローラは表層にゴム層を設け、該表
層側のゴム硬度がAsker−C測定で30〜50度に
なるように夫々構成するとともに、帯電ローラとクリー
ニングローラ間の動摩擦係数帯電ローラと感光体ドラ
ム間の動摩擦係数より小に設定される。この場合、前記
帯電ローラを、導電成分を添加し抵抗率を10Ω・c
m以下に設定したポリウレタンゴムの表面を研磨して樹
脂コーテング後のローラ表面粗さをRz<7μmに設定
するのがよい。かかる構成によれば、クリーニングロー
ラ部材が弾性ローラである為に、帯電ローラの振れや真
直度不良が生じても、クリーニングローラ部材と帯電ロ
ーラ間に十分なるニップを確保する事が出来る。
The present invention is applied to a charging device using a cleaning roller member as cleaning means for cleaning a charging roller, wherein the cleaning roller member is constituted by a sponge-like elastic roller . The sponge-like elastic roller is driven to rotate in a direction of forward feed rotation at a contact position with the charging roller, and the peripheral speed of the sponge-like elastic roller at the contact position is larger than the peripheral speed of the charging roller by driving the photoconductor. Set the rotation speed of the sponge-like elastic roller so that
The sponge-like elastic roller and the charging roller are controlled so that the distance between them is constant, and furthermore, the charging roller shaft is movable and biases toward the center of the photosensitive drum axis, whereby the charging roller and the sponge-like roller are pressed. The dynamic friction coefficient between the elastic rollers is set smaller than the dynamic friction coefficient between the charging roller and the photosensitive drum. 4. The charging roller as claimed in claim 3, wherein the charging roller is disposed in contact with the photosensitive member which is driven and rotated, and a sponge-like roller member which contacts the charged surface of the charging roller to clean the charged surface. With
In the image forming apparatus, the sponge-shaped roller is moved in the direction of forward feed rotation at a contact position with the charging roller .
The roller member is driven and rotated, and the roller at the contact position is further rotated .
The sponge-like rollers the charging roller rotation speed set of the sponge roller member so as to be larger than the peripheral speed of the peripheral speed charging roller member by a driven rotating the photosensitive member, the spot
The diameter of Nji shaped roller member to slightly larger than the diameter of the charging roller 4, the sponge roller member, the number of cells of about 1
A sponge material of 0 to 60 pieces / inch, a photoreceptor is an OPC photoreceptor drum, a charging roller is provided with a rubber layer on a surface layer, and a rubber hardness of the surface layer side is 30 to 50 degrees by Asker-C measurement. with each constitute dynamic friction coefficient between the charging roller and the cleaning roller is set to smaller than the dynamic friction coefficient between the charging roller and the photosensitive drum. In this case, the charging roller is added with a conductive component and has a resistivity of 10 7 Ω · c.
m, the surface of the polyurethane rubber is preferably polished to set the surface roughness of the roller after resin coating to Rz <7 μm. According to this configuration, since the cleaning roller member is an elastic roller, a sufficient nip can be ensured between the cleaning roller member and the charging roller even if the charging roller deflects or has a poor straightness.

【0011】そして前記弾性ローラは、帯電ローラの回
転を促進する方向にフォワードフィード回転を行うため
に、ブレーキ作用が生じる事なく、該帯電ローラを摺擦
させながら円滑なクリーニングが可能となる。この場
合、前記弾性ローラは帯電ローラにブレーキ作用を生じ
せしめる事なく、且つ帯電ローラに無用な付勢力を与え
る事なく安定して回転させる為にフォワード回転を行う
ものであるから、言換えればクリーニングローラが僅か
な周速差で摺擦作用を営みつつ帯電ローラに無用な付勢
力を与える事なく感光体と帯電ローラの同期回転を保証
するものであるから、その周速比を余りに大きくする
と、感光体との間の同期回転を保証できず、又クリーニ
ングローラの消耗が生じる。
Since the elastic roller performs forward feed rotation in a direction to promote the rotation of the charging roller, smooth cleaning can be performed while rubbing the charging roller without causing a braking action. In this case, the elastic roller performs forward rotation so as to rotate stably without causing a braking action to the charging roller and applying unnecessary urging force to the charging roller. Since the roller performs a sliding action with a slight difference in peripheral speed and does not apply unnecessary urging force to the charging roller and guarantees synchronous rotation of the photosensitive member and the charging roller, if the peripheral speed ratio is too large, Synchronous rotation with the photoconductor cannot be guaranteed, and the cleaning roller is consumed.

【0012】そこで本発明は前記フォワードフィード回
転の周速比を2未満、好ましくは1.8以下に設定して
いる。そして前記弾性ローラには、発泡ウレタンその他
の多孔質のスポンジ材を用いるのがよく、そして前記摺
擦によりトナー等の付着物を効率的にクリーニングする
には該スポンジ材のセル数が約10〜60個/インチで
あるのが好適である。即ち前記セル数の多いものを使用
すると掻き取った異物を弾性部材の中に取込む事が出来
ず、弾性部材の表面に残った異物が帯電ローラに摺り付
けられて帯電ローラに傷が発生する等の問題が生じる。
一方前記セル数の少ないものを使用すると同様に掻き取
った異物が弾性部材の中に取込む事が出来ないのみなら
ず、摩擦抵抗の増大につながり帯電ローラ側に無用な付
勢力を与える事になる。
Therefore, in the present invention, the peripheral speed ratio of the forward feed rotation is set to less than 2, preferably 1.8 or less. It is preferable to use urethane foam or other porous sponge material for the elastic roller. In order to efficiently remove extraneous matter such as toner by rubbing, the number of cells of the sponge material is about 10 to 10. Preferably it is 60 pieces / inch. In other words, if a cell having a large number of cells is used, the scraped foreign matter cannot be taken into the elastic member, and the foreign matter remaining on the surface of the elastic member is rubbed against the charging roller, causing damage to the charging roller. And the like.
On the other hand, if a cell having a small number of cells is used, similarly, not only the scraped foreign matter cannot be taken into the elastic member, but also the frictional resistance is increased and an unnecessary urging force is applied to the charging roller side. Become.

【0013】従って弾性ローラのスポンジ材のセル数
は、約約10〜60個/インチ、好適には約20〜60
個/インチ、更に好ましくは約30〜60個/インチが
好ましい。そして前記の構成により、スポンジの骨格が
スポンジローラと帯電ローラの周速差によって帯電ロー
ラ表面の異物を掻き取り、それをスポンジ内のセル内に
蓄える事により帯電ローラ表面に付着する異物を確実に
除去し得るとともに、帯電ローラへの再付着を防止でき
る。
Therefore, the number of cells of the sponge material of the elastic roller is about 10 to 60 cells / inch, preferably about 20 to 60 cells.
Pcs / inch, more preferably about 30-60 pcs / inch. According to the above configuration, the skeleton of the sponge scrapes off foreign matter on the surface of the charging roller due to a difference in peripheral speed between the sponge roller and the charging roller, and stores it in a cell in the sponge to reliably remove foreign matter attached to the surface of the charging roller. It can be removed and re-adhesion to the charging roller can be prevented.

【0014】そして本発明はクリーニングローラの駆動
を帯電ローラ側に伝達させるのではなく、感光体の駆動
を帯電ローラに伝達する構成、即ち前記帯電ローラを感
光体に対し従動回転させる構成を採る事によりクリーニ
ングローラの付勢力が生じる事により帯電ローラ側の同
期回転を円滑に保証し得る。従動回転させる手段として
は、感光体ドラムの軸歯車に帯電ローラの軸歯車を連結
させても、また感光体ドラムに帯電ローラを転動回転可
能に構成してもよい。そして前記接触位置において、前
記クリーニングローラ部材と帯電ローラとの間で滑りが
生じながらフォワードフィード回転になる様に構成する
のがよい事は前記した通りである。
The present invention employs a configuration in which the drive of the cleaning roller is not transmitted to the charging roller, but the driving of the photosensitive member is transmitted to the charging roller, that is, the charging roller is driven to rotate relative to the photosensitive member. As a result, the urging force of the cleaning roller is generated, so that the synchronous rotation on the charging roller side can be smoothly ensured. As the means for following rotation, the shaft gear of the charging roller may be connected to the shaft gear of the photosensitive drum, or the charging roller may be configured to be rotatable and rotatable on the photosensitive drum. As described above, it is preferable that the feed roller rotates forward at the contact position while slipping occurs between the cleaning roller member and the charging roller.

【0015】そして本発明の場合、感光体をOPC感光
体ドラムで、帯電ローラを表層にゴム層を設け、該表層
側のゴム硬度が30から50度、好ましくは40〜50
度の範囲に設定した帯電ローラで、更に前記クリーニン
グローラ部材をスポンジローラで、夫々構成した画像形
成装置で構成する事により感光体に傷つけることなく且
つ前記発明の作用を円滑に達成でき、好ましい。
In the present invention, the photoreceptor is an OPC photoreceptor drum, the charging roller is provided with a rubber layer on the surface, and the rubber hardness on the surface side is 30 to 50 degrees, preferably 40 to 50 degrees.
It is preferable that the image forming apparatus is constituted by a charging roller set in the range of degrees and the cleaning roller member is constituted by a sponge roller, and the action of the invention can be smoothly achieved without damaging the photosensitive member.

【0016】更に前記硬度設定とスポンジローラの組合
せにより、スポンジローラ側の影響を極力小さくしなが
ら帯電ローラのゴム硬度のみが、該帯電ローラと感光体
の密着性に影響を及ぼすことが出来、これにより精度よ
い密着が可能となる。そして本発明の場合、前記帯電ロ
ーラが従動ローラで、クリーニングローラを駆動ローラ
で且つスポンジローラで構成したために、帯電ローラに
振動抑制機能が一層働き、帯電ローラの回転によるビビ
リが生じるのを完全に抑制する事が出来るとともに、感
光体ドラムとの追従性よく帯電ローラを同期回転出来、
これにより帯電バイアスが直流帯電バイアスにした場合
においても、前記効果の円滑な達成とともに、長期に亙
って安定して均一帯電が可能となる。
Further, by the combination of the hardness setting and the sponge roller, only the rubber hardness of the charging roller can affect the adhesion between the charging roller and the photosensitive member while minimizing the influence on the sponge roller side. This enables more accurate contact. In the case of the present invention, since the charging roller is a driven roller, and the cleaning roller is a driving roller and a sponge roller, the vibration suppressing function works more on the charging roller, and the occurrence of chatter due to the rotation of the charging roller is completely prevented. It is possible to rotate the charging roller synchronously with good tracking with the photosensitive drum,
Thus, even when the charging bias is set to the DC charging bias, the above-described effect can be smoothly achieved, and uniform charging can be stably performed over a long period of time.

【0017】尚、帯電ローラ表層側のゴム硬度と設定し
た理由は、ゴム層全てが30から50度、好ましくは4
0〜50度の範囲の場合でもよく、又例えばゴム層半径
方向に分子量分布や架橋度を変化させて単層の導電ゴム
層を形成した場合でも、表層側のゴム硬度のみが前記範
囲にあればよい。
The reason for setting the rubber hardness on the surface side of the charging roller is that the entire rubber layer is 30 to 50 degrees, preferably 4 degrees.
It may be in the range of 0 to 50 degrees, or even when, for example, a single conductive rubber layer is formed by changing the molecular weight distribution or the degree of cross-linking in the rubber layer radial direction, only the rubber hardness on the surface layer is in the above range. I just need.

【0018】そして本発明はフォワード回転しても帯電
ローラと感光体ドラム間の同期回転を保証するには、帯
電ローラとクリーニングローラ間の動摩擦係数を帯電ロ
ーラと感光体ドラム間の動摩擦係数より小にする事が必
要であり、かかる構成を容易に実現する手段として、帯
電ローラとクリーニングローラ間を間隔保持して両ロー
ラ軸を軸支するとともに、前記帯電ローラ軸を、感光体
ドラム軸中心に向けて可動にし、該ローラ軸両端部に圧
力を付勢して構成するのがよく、好ましくは感光体ドラ
ム側への総圧が帯電ローラ軸端側で250〜600gに
なるように設定するのがよい。
In the present invention, the dynamic friction coefficient between the charging roller and the cleaning roller is set smaller than the dynamic friction coefficient between the charging roller and the photosensitive drum in order to guarantee the synchronous rotation between the charging roller and the photosensitive drum even when rotating forward. As a means for easily realizing such a configuration, the charging roller and the cleaning roller are held at an interval to support both roller shafts, and the charging roller shaft is centered on the photosensitive drum shaft. It is preferable that the pressure is applied to both ends of the roller shaft. Preferably, the total pressure to the photosensitive drum side is set to 250 to 600 g at the end of the charging roller shaft. Is good.

【0019】尚、前記弾性ローラ、特にスポンジローラ
からなるクリーニングローラはその表面を整形する必要
があるが、その整形手段として研磨切削方法と熱線ワイ
ヤカット方法があり、夫々の整形方法によりローラ表面
の状態が異なっている。研磨切削方法は熱的溶融手段を
伴う事のない機械的整形手段である為に、言換えれば研
磨砥石等により、微視的に表面を削りながら整形を行う
ために、図5に示すようにクリーニングローラ51の表
面が鋭利な骨格51aの表面層より先端に丸みのないナ
イフエッジ状のブラシ状微小片51bが突起している状
態、言換えれば切れ目が鋭角状の骨格51aの表面に形
成されている。一方熱線ワイヤカット方法は熱したワイ
ヤで表面を整形するために、スポンジの目がつぶれたよ
うになり、骨格の切れ目も表面が熱で丸みを帯びて表面
層よりブラシ状微小片が突起していない。従ってクリー
ニングローラ51の表面が鋭利な骨格51aの表面層よ
りブラシ状微小片51bが突起している状態では前記鋭
利な骨格51aとブラシ状微小片51bとによる捕足効
果により一層効率良くクリーニング効果が得られるが、
熱線ワイヤカット方法ではスポンジの目がつぶれたよう
になっている為に、前者より捕足効果は小さいものと思
料される。
The surface of the elastic roller, especially the cleaning roller composed of a sponge roller, needs to be shaped. The shaping means includes a polishing cutting method and a hot wire cutting method. The state is different. Since the polishing cutting method is a mechanical shaping means that does not involve a thermal melting means, in other words, in order to perform shaping while microscopically shaving the surface with a polishing whetstone or the like, as shown in FIG. The surface of the cleaning roller 51 is not rounded at the tip than the surface layer of the sharp skeleton 51a.
A state in which the if-edge-shaped brush-like minute pieces 51b protrude, in other words, a cut is formed on the surface of the skeleton 51a having an acute angle. On the other hand, in the hot wire cutting method, the eyes of the sponge are crushed because the surface is shaped with the heated wire, and the cut of the skeleton also has a round surface due to heat, and the brush-like small pieces protrude from the surface layer. Absent. Therefore, in a state where the brush-like minute pieces 51b protrude from the surface layer of the sharp skeleton 51a on the surface of the cleaning roller 51, the cleaning effect is more efficiently achieved by the catching effect of the sharp skeleton 51a and the brush-like minute pieces 51b. Can be obtained,
In the hot wire cutting method, since the sponge's eyes are crushed, it is considered that the capturing effect is smaller than the former.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲
をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎ
ない。図1は本発明が適用される画像形成装置、特にプ
リンタの感光体ドラム1周辺のプロセスユニットの基本
構成図を示し、ドラム回転方向(時計回り)に沿ってL
EDユニット8、現像ユニット60、転写ローラ7、ク
リーニングブレード3、イレーサからなる除電手段2、
帯電ローラ4が配置され、周知の様に除電手段2により
除電後、帯電ローラ4により均一帯電された感光体ドラ
ム1上にLEDユニット8により露光潜像が書込まれ、
該露光潜像を反転現像にて現像ユニット60でトナー像
が顕像化し、該トナー像を転写ローラ7にて記録媒体1
0に転写した後、クリーニングブレード3にて残留トナ
ーを除去する。そして前記クリーニングブレード3にて
除去された残留トナーは不図示のスクリューにより廃ト
ナーボトル(不図示)に収容される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Not just. FIG. 1 shows a basic configuration diagram of an image forming apparatus to which the present invention is applied, in particular, a process unit around a photosensitive drum 1 of a printer.
An ED unit 8, a developing unit 60, a transfer roller 7, a cleaning blade 3, and a charge removing unit 2 including an eraser;
A charging roller 4 is disposed, and after the charge is removed by the charge removing means 2 as is well known, an exposure latent image is written by the LED unit 8 on the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging roller 4,
The exposure latent image is developed into a toner image by a developing unit 60 by reversal development.
After the transfer to 0, the residual toner is removed by the cleaning blade 3. The residual toner removed by the cleaning blade 3 is stored in a waste toner bottle (not shown) by a screw (not shown).

【0021】次に前記各プロセス手段について説明す
る。感光体ドラム1は直径が30φで帯電極性が負極性
のOPCドラム1(有機光導電体)を用い、矢印方向に
所定周速で回転可能に構成されている。そして前記感光
体ドラム1の感光体層の膜厚(GGL,CTL等の総厚
さ)を25μmに設定するとともに、CTL層に粘弾性
特性の高い感光体を用いている。 又該感光体の塗工表
面は凹凸を規制した欠陥レス感光体を用いるのがよい。
Next, the respective process means will be described. The photoconductor drum 1 uses an OPC drum 1 (organic photoconductor) having a diameter of 30φ and a negative charging polarity, and is configured to be rotatable at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow. The thickness (the total thickness of GGL, CTL, etc.) of the photoconductor layer of the photoconductor drum 1 is set to 25 μm, and a photoconductor having high viscoelastic properties is used for the CTL layer. It is preferable to use a defect-less photoreceptor in which the coating surface of the photoreceptor has irregularities regulated.

【0022】LEDユニット8は公知の様に列状にLE
D素子を配列したLEDヘッドと集束レンズからなり、
画像情報に対応した露光潜像を感光体ドラム1上に書込
み可能に構成する。
As is well known, the LED units 8 are
It consists of an LED head with D elements arranged and a focusing lens,
An exposure latent image corresponding to image information can be written on the photosensitive drum 1.

【0023】現像ユニット60は、キャリアとトナーか
らなる複数成分現像剤が収納された現像容器61と不図
示の固定磁石集成体が収納された現像ローラ62からな
り、該ローラ62に例えば−350〜−450Vの直流
現像バイアスVgを接続して、低電界反転現像により現
像を行うように構成する。
The developing unit 60 comprises a developing container 61 containing a multi-component developer composed of a carrier and a toner, and a developing roller 62 containing a fixed magnet assembly (not shown). A DC development bias Vg of -450 V is connected to perform development by low electric field reversal development.

【0024】そして前記キャリアは、バインダ樹脂中に
磁性体が均一分散されてなるキャリア母粒子の表面に導
電性微粒子が固定されて構成されたものを用い、その磁
力は、5kOe(エルステッド)の磁場での最大磁化が
55〜80emu/g、キャリアの平均中心粒度は35
μmで特に35μm以下の粒子を15wt%以上含む粒
径分布の現像剤を用いる。
The carrier is formed by fixing conductive fine particles on the surface of carrier base particles in which a magnetic substance is uniformly dispersed in a binder resin, and has a magnetic force of 5 kOe (Oersted). Is 55 to 80 emu / g and the average center particle size of the carrier is 35
A developer having a particle size distribution of 15 μm or more, particularly 35 μm or less, is used.

【0025】又トナーは通常の高抵抗若しくは絶縁性ト
ナーが用いられ、例えば、バインダー樹脂、着色剤、電
荷制御剤、オフセット防止剤などに、磁性体を添加して
その平均中心粒度は5〜15μm前後の磁性トナーとし
て構成し上記のキャリアとトナーとの適正混合比を例え
ば85〜90:15〜10重量%に設定する。
As the toner, an ordinary high-resistance or insulating toner is used. For example, a magnetic substance is added to a binder resin, a coloring agent, a charge controlling agent, an offset preventing agent, etc., and the average central particle size is 5 to 15 μm. An appropriate mixing ratio of the carrier and the toner is set to, for example, 85 to 90:15 to 10% by weight as the front and rear magnetic toners.

【0026】転写ローラ7は、抵抗率が105Ω・cm
以下の導電性弾性ローラ、具体的にはウレタンゴムロー
ラを用い、転写バイアス70を感光体1の表面電位及び
トナー像電荷の極性と逆極性の+250V〜+2000
Vに設定する。
The transfer roller 7 has a resistivity of 10 5 Ω · cm.
The following conductive elastic roller, specifically a urethane rubber roller, is used, and the transfer bias 70 is set to +250 V to +2000 having a polarity opposite to the surface potential of the photoconductor 1 and the polarity of the toner image charge.
Set to V.

【0027】一方、クリーニングブレード3は、枠体1
1により囲繞されており、先端が断面楔状の板状のポリ
ウレタンエラストマー材を不図示の支持部材に取付け
て、その先端角部が感光体ドラム1にほぼ線接触にて当
接するように配設する。
On the other hand, the cleaning blade 3 is
1, a plate-like polyurethane elastomer material having a wedge-shaped cross section at its tip is attached to a support member (not shown), and the corner of the tip abuts on the photosensitive drum 1 almost in line contact. .

【0028】帯電ローラ4は感光体ドラム1と同期して
従動回転しながら6φのステンレス製中実シャフトから
なるローラ軸41周囲に、導電成分を添加し抵抗率を1
7Ω・cm以下に設定したポリウレタンゴム42を成
型し、表面を研磨して12φのローラ状に整形したもの
で、表面にナイロン樹脂コーティングを実施して形成さ
れる。尚、ローラ表面粗さはRz<7μm、好ましくは
4〜6μmに設定している。
The charging roller 4 is driven and rotated in synchronism with the photosensitive drum 1 to add a conductive component to the periphery of a roller shaft 41 composed of a solid stainless steel shaft of 6φ to have a resistivity of 1
It is formed by molding a polyurethane rubber 42 of not more than 0 7 Ω · cm, polishing the surface and shaping it into a 12φ roller shape, and coating the surface with a nylon resin. The roller surface roughness is set to Rz <7 μm, preferably 4 to 6 μm.

【0029】又、帯電ローラ4を構成するポリウレタン
ゴム42は、分子量分布や架橋度を異ならせ、そのゴム
層のゴム硬度をAsker-C測定で40〜50°の範囲に設
定する。そして表層のゴム層が前記ゴム硬度範囲にある
ならば、必要に応じて前記帯電ローラ4のゴム層42の
表面層を硬化処理をしてもよく、又前記ポリウレタンゴ
ム42を帯電ローラ軸41からゴム表面層に向け半径方
向に分子量分布や架橋度を変化させてもよい。
The polyurethane rubber 42 constituting the charging roller 4 has a different molecular weight distribution and a different degree of crosslinking, and the rubber hardness of the rubber layer is set in the range of 40 to 50 ° by Asker-C measurement. If the surface rubber layer is within the rubber hardness range, the surface layer of the rubber layer 42 of the charging roller 4 may be subjected to a hardening treatment if necessary. The molecular weight distribution and the degree of crosslinking may be changed in the radial direction toward the rubber surface layer.

【0030】そして前記帯電ローラ4の背面側にはスポ
ンジローラからなるクリーニングローラ5が接触配置さ
れている。クリーニングローラ5には、ローラ軸52の
周囲に発泡ウレタンからなるスポンジ層51を円筒状に
被覆して形成したものであり、該クリーニングローラ5
の直径を帯電ローラ4の直径より僅かに大の12.5φ
に設定している。尚、クリーニングローラ5の表面整形
では研磨切削方法により行われ、図5に示すようにクリ
ーニングローラ5の表面が鋭利な骨格51aの表面層よ
りブラシ状微小片51bが突起している状態、言換えれ
ば切れ目が鋭角状の骨格51aの表面に(植毛されてい
るように)ケバケバ状に形成されている。
On the back side of the charging roller 4, a cleaning roller 5 composed of a sponge roller is disposed in contact. The cleaning roller 5 is formed by covering a roller shaft 52 with a sponge layer 51 made of urethane foam in a cylindrical shape.
12.5φ slightly larger than the diameter of the charging roller 4
Is set to Note that the surface shaping of the cleaning roller 5 is performed by a polishing cutting method, and a state in which the brush-like minute pieces 51b protrude from the surface layer of the sharp skeleton 51a as shown in FIG. The cuts are formed in a flickering shape (as if implanted) on the surface of the acute-angled skeleton 51a.

【0031】そして前記クリーニングローラ5及び帯電
ローラ4の背面側周囲は、図1に示すように回収容器4
0により囲繞され、前記クリーニングローラ5を周速差
をもって回転する事により、発泡ウレタンのスポンジの
骨格がスポンジローラ5と帯電ローラ4の周速差によっ
て帯電ローラ4表面の異物を掻き取り、それをスポンジ
内のセル内に蓄える事により帯電ローラ4表面に付着す
る異物を確実に除去し得る。
As shown in FIG. 1, the surroundings of the cleaning roller 5 and the charging roller 4 on the back side thereof are disposed around the collection container 4.
0, and the cleaning roller 5 is rotated with a peripheral speed difference, whereby the skeleton of the urethane foam sponge scrapes foreign substances on the surface of the charging roller 4 by the peripheral speed difference between the sponge roller 5 and the charging roller 4, and removes it. By storing the foreign matter in the cells in the sponge, foreign substances adhering to the surface of the charging roller 4 can be reliably removed.

【0032】図4は前記帯電と現像を行う為のバイアス
回路の構成を示し、30は1200Vの直流電圧Vを電
圧調整回路に供給する高圧電源回路、31は電圧調整回
路で、該回路は夫々帯電バイアス電圧と現像バイアス電
圧を調整する為の組立調整ボリユ−ムとユーザ調整ボリ
ユ−ムを具え、該ボリユ−ムにより調整された帯電バイ
アスVtを補正抵抗を介して帯電ローラ4のローラ軸
に、又現像ローラ62に現像バイアスを夫々印加してい
る。この場合帯電バイアスは−800〜−1000Vの
直流電圧が帯電ローラ4に印加され、約3〜6μmの帯
電電流が流れるように構成する。又現像バイアスは−3
50〜−450Vの直流電圧が帯電ローラ4に印加さ
れ、約170〜173μmの現像電流が流れるように構
成する。
FIG. 4 shows a configuration of a bias circuit for performing the charging and development. Reference numeral 30 denotes a high-voltage power supply circuit for supplying a DC voltage V of 1200 V to the voltage adjustment circuit, and 31 denotes a voltage adjustment circuit. charging bias voltage and the developing bias voltage assembly adjustment Boriyu for adjusting the - arm and user adjustment Boriyu - comprises a beam, the Boriyu - the roller shaft of the charging roller 4 via the correcting resistor is adjusted charging bias V t by arm The developing bias is applied to the developing roller 62. In this case, the charging bias is configured such that a DC voltage of -800 to -1000 V is applied to the charging roller 4 and a charging current of about 3 to 6 µm flows. The developing bias is -3.
A DC voltage of 50 to -450 V is applied to the charging roller 4 so that a developing current of about 170 to 173 μm flows.

【0033】図3は前記帯電ローラ4周囲の駆動系の構
成を示し、モータMの軸歯車M1より中継歯車59を介
して感光体ドラム4の軸歯車1Aに伝達した後、該軸歯
車1Aに帯電ローラ1の軸歯車1Aを噛合して、該帯電
ローラ4が感光体ドラム1の回転に従動して同期回転す
るように構成している。又クリーニングローラ5の軸歯
車5Aは中継歯車58、58を介してモータMの軸歯車
1に噛合している。
[0033] Figure 3 shows the configuration of the charging roller 4 around the drive system, after transmitted to the shaft gear 1A of the photosensitive drum 4 from the gears M 1 of the motor M through the relay gear 59, shaft gear 1A A gear 1A of the charging roller 1 is meshed with the charging roller 1 so that the charging roller 4 is driven by the rotation of the photosensitive drum 1 and rotates synchronously. The gears 5A of the cleaning roller 5 meshes with gears M 1 of the motor M through the relay gears 58, 58.

【0034】そしてこの場合前記クリーニングローラ5
の回転方向は帯電ローラ4との接触位置で該帯電ローラ
4に対しフォワード方向の回転方向になるように歯車数
を設定するとともに、該クリーニングローラ5と帯電ロ
ーラ4間の周速を異ならせ、相対的周速差を1.0〜
2、好ましくは1.1〜1.5の範囲に設定するのがよ
い。従ってクリーニングローラ5が帯電ローラ4に対し
フォーワード回転、即ち帯電ローラ4の時計方向に対し
反時計方向の回転方向に設定するには、2つの中継歯車
58、58を介在させ、その直径比を調整する事によ
り、前記相対的周速差を1.1〜1.5の範囲に設定し
ている。
In this case, the cleaning roller 5
The number of gears is set so that the rotation direction of the roller is in the forward direction with respect to the charging roller 4 at the contact position with the charging roller 4, and the peripheral speed between the cleaning roller 5 and the charging roller 4 is varied. Relative peripheral speed difference is 1.0 ~
2, preferably set in the range of 1.1 to 1.5. Therefore, in order for the cleaning roller 5 to rotate forward with respect to the charging roller 4, that is, to set the charging roller 4 in a counterclockwise rotation direction with respect to the clockwise direction, the two relay gears 58, 58 are interposed, and the diameter ratio is adjusted. By adjusting, the relative peripheral speed difference is set in a range of 1.1 to 1.5.

【0035】前記帯電ローラ4は、図2に示すように、
ドラム支持枠20に凹設したガイド溝20Aに前記帯電
ローラ軸41を嵌合させ、そして、前記ローラ軸41両
端部にスプリング49を利用して感光体ドラム軸1a中
心に向けて可動に圧力を付勢する。尚、本実施例は帯電
ローラ4の長さを226mm、該ローラ端よりバネ圧接
位置までの距離を7.2mmに設定し、A4サイズの記
録紙が帯電可能に構成している。
The charging roller 4 is, as shown in FIG.
The charging roller shaft 41 is fitted into a guide groove 20A recessed in the drum support frame 20, and a pressure is movably applied to both ends of the roller shaft 41 toward the center of the photosensitive drum shaft 1a using springs 49. Energize. In this embodiment, the length of the charging roller 4 is set to 226 mm, the distance from the roller end to the spring contact position is set to 7.2 mm, and the A4 size recording paper is configured to be chargeable.

【0036】一方、クリーニングローラ5と帯電ローラ
4は帯電ローラ4の回収容器40のハウジングにより両
者間の間隔が一定になるように制御されている。この結
果帯電ローラ4にはクリーニングローラ5のスポンジ層
51が常に所定ニップで且つその接触圧もほぼ一定して
圧接し、該クリーニングローラ5が帯電ローラ4に印加
される荷重が極力ゼロになるようにしている。この結果
クリーニングローラ5の荷重は感光体ドラム1には印加
されず、スプリング49の荷重のみで前記帯電ローラ4
の感光体ドラム1側への総圧が決定される。
On the other hand, the cleaning roller 5 and the charging roller 4 are controlled by the housing of the collection container 40 of the charging roller 4 so that the interval between them is constant. As a result, the sponge layer 51 of the cleaning roller 5 always comes into pressure contact with the charging roller 4 at a predetermined nip and the contact pressure is almost constant, so that the load applied to the charging roller 4 by the cleaning roller 5 becomes as small as possible. I have to. As a result, the load of the cleaning roller 5 is not applied to the photosensitive drum 1 and only the load of the spring 49 is used.
Is determined on the photosensitive drum 1 side.

【0037】そして本実施例は前記スプリング49の荷
重を、帯電ローラ軸41端側で感光体ドラム側への総圧
が250〜600g、具体的には300gになるように
設定している。又クリーニングローラ5と帯電ローラ4
間の間隔は、10〜11mm、好ましくは10.5m
m、そしてクリーニングローラ5を構成するスポンジ層
51の圧縮量が0.5〜1.5mm、好ましくは1mm
に設定する。
In this embodiment, the load of the spring 49 is set so that the total pressure on the photosensitive drum side at the end of the charging roller shaft 41 is 250 to 600 g, specifically 300 g. Cleaning roller 5 and charging roller 4
The interval between them is 10-11 mm, preferably 10.5 m
m, and the amount of compression of the sponge layer 51 constituting the cleaning roller 5 is 0.5 to 1.5 mm, preferably 1 mm
Set to.

【0038】[0038]

【実施例】次に本発明の効果を確認するために、クリー
ニングローラ5と帯電ローラ4をフォワード回転に設定
しつつ、その周速比1(帯電ローラと同期回転),1.
1,1.2,1.5,1.8、2、3と、夫々異ならせ
て、それぞれ5万枚(50K枚)づつ印字率5%で画像
形成を行った。尚、本実験に使用するクリーニングロー
ラ5に発泡ウレタンからなる多孔質のスポンジ層51を
用い、該スポンジ層51外周面のセル数が50個/イン
チに設定しその表面層を前記した研磨切削法により整形
している。そして前記構成について調べてみると、図6
に示すように、周速比1のもの(比較例)は、画像形成
後2万枚程度から画像に縦筋が発生し始め、3万枚印刷
までにその白点が更に増加し、該3万枚以上で縦筋の発
生があり、5万枚印刷後に帯電ローラを分解してみると
帯電ローラに傷が生じていた。又周速比が1.2〜1.
8のもの(実施例)は5万枚印刷後においても極めて鮮
明な画像を得る事が出来、又帯電ローラを分解してみる
とその表面は極めてきれいであった。
Next, in order to confirm the effect of the present invention, while the cleaning roller 5 and the charging roller 4 are set to a forward rotation, the peripheral speed ratio is 1 (synchronous rotation with the charging roller).
Image formation was performed at a printing rate of 5% for each of 50,000 sheets (50K sheets), which were different from 1, 1.2, 1.5, 1.8, 2, and 3, respectively. A porous sponge layer 51 made of urethane foam was used for the cleaning roller 5 used in this experiment, and the number of cells on the outer peripheral surface of the sponge layer 51 was set to 50 cells / inch. It is shaped by. When examining the configuration, FIG.
As shown in FIG. 3, in the case of the peripheral speed ratio of 1 (comparative example), vertical streaks began to appear in the image from about 20,000 sheets after the image formation, and the white spot further increased until 30,000 sheets were printed. Vertical streaks occurred on 10,000 sheets or more, and when the charging roller was disassembled after printing 50,000 sheets, the charging roller was found to be damaged. The peripheral speed ratio is 1.2 to 1.
In the case of Example 8 (Example), an extremely clear image could be obtained even after printing 50,000 sheets, and when the charging roller was disassembled, the surface was extremely clean.

【0039】更に周速比が2〜3のもの(比較例)は、
画像形成後3万枚程度から画像に縦筋が発生し始め、4
万枚印刷までにその白点が更に増加し、該4万枚以上で
縦筋の発生があり、5万枚印刷後に帯電ローラを分解し
てみると帯電ローラに傷が生じていた。
Further, those having a peripheral speed ratio of 2 to 3 (comparative example)
Vertical streaks began to appear in the image from about 30,000 sheets after image formation.
The white spot was further increased by 10,000 sheets of printing, and vertical streaks occurred on 40,000 or more sheets. When the charging roller was disassembled after printing 50,000 sheets, the charging roller was damaged.

【0040】又次に周速比を1.5に設定したものにつ
いて、スポンジ層52表面のセル数が10、20、3
0、40、60/インチ、及び80/インチに夫々設定
したクリーニングローラを用いて、それぞれ5万枚づつ
印字率5%で画像形成を行った。
Next, when the peripheral speed ratio was set to 1.5, the number of cells on the surface of the sponge layer 52 was 10, 20, 3
Using the cleaning rollers set at 0, 40, 60 / inch, and 80 / inch, images were formed on each of 50,000 sheets at a print rate of 5%.

【0041】この結果図7に示すように、セル数が多い
80/インチのもの(比較例)においては1万枚を越え
てしばらくした後、小さな白点が生じ、2万枚以上の印
刷より縦筋が目視にて確認できるほど増加していた。
又、5万枚印刷後に帯電ローラを分解してみると帯電ロ
ーラに傷が生じていた。又セル数が40、60/インチ
の各実施例においては、5万枚印刷後においても極めて
鮮明な画像を得る事が出来、又帯電ローラを分解してみ
るとその表面は極めてきれいであった。
As a result, as shown in FIG. 7, in the case of 80 / inch having a large number of cells (comparative example), a small white spot is generated after a while after exceeding 10,000 sheets, and the printing is performed more than 20,000 sheets. The vertical streaks increased so that they could be confirmed visually.
When the charging roller was disassembled after printing 50,000 sheets, the charging roller was found to be damaged. Further, in each of the examples having 40 and 60 / inch cells, an extremely clear image could be obtained even after printing 50,000 sheets, and the surface was extremely clean when the charging roller was disassembled. .

【0042】セル数が20/インチの実施例において
は、5万枚印刷後において僅かな画像の乱れが生じ、帯
電ローラを分解してみるとその表面に僅かに異物が付着
していた。更に、セル数が10と少ない比較例において
は4万枚前後より僅かな縦筋が発生し、5万枚印刷後に
おいて縦筋が目視にて確認できるほど増加していた。又
帯電ローラを分解してみるとその表面に傷が発生してい
た。従って弾性ローラのスポンジ層51のセル数は、約
20〜60個/インチ、好適には約30〜60個/イン
チ、更に好ましくは約40〜60個/インチが好まし
い。
In the embodiment having 20 / inch cells, slight image disturbance occurred after printing 50,000 sheets, and when the charging roller was disassembled, foreign matter was slightly attached to the surface of the charging roller. Further, in the comparative example in which the number of cells was as small as 10, a slight vertical streak was generated from around 40,000 sheets, and after the printing of 50,000 sheets, the vertical streak was increased to be visually confirmed. When the charging roller was disassembled, scratches were found on its surface. Accordingly, the number of cells of the sponge layer 51 of the elastic roller is preferably about 20 to 60 cells / inch, preferably about 30 to 60 cells / inch, and more preferably about 40 to 60 cells / inch.

【0043】そして前記の状態で、前記実施例1を用
い、帯電ローラ4の両端に印加するスプリング49のバ
ネ圧を200g(比較例5)、300g(実施例1)、
700g(比較例6)と異ならせ帯電状態を確認したと
ころ、バネ圧が200gの比較例3では帯電むらが生
じ、又バネ圧が700gでは帯電ローラ4の両側の電圧
が中央部より高くなり、やはり軸方向における帯電むら
が生じる。
In the above state, the spring pressure of the spring 49 applied to both ends of the charging roller 4 was 200 g (Comparative Example 5), 300 g (Example 1),
When the charged state was confirmed to be different from 700 g (Comparative Example 6), charging unevenness occurred in Comparative Example 3 in which the spring pressure was 200 g, and when the spring pressure was 700 g, the voltage on both sides of the charging roller 4 became higher than the central portion. Again, uneven charging occurs in the axial direction.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、帯電
ローラのクリーニングを長期に亙って安定して行う事の
出来、特に直流帯電バイアスを用いた装置に有効であ
る。等の種々の著効を有す。
As described above, according to the present invention, the charging roller can be stably cleaned for a long period of time, and is particularly effective for an apparatus using a DC charging bias. And so on.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に適用される画像形成装置の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus applied to the present invention.

【図2】図1に示す装置の帯電ローラ4周囲の駆動系の
構成を示す。
FIG. 2 shows a configuration of a drive system around a charging roller 4 of the apparatus shown in FIG.

【図3】帯電ローラと感光体ドラムの嵌合状態を示す。FIG. 3 shows a fitting state of a charging roller and a photosensitive drum.

【図4】図1の帯電と現像を行う為のバイアス回路の構
成を示す。
FIG. 4 shows a configuration of a bias circuit for performing charging and development of FIG.

【図5】図1に示すクリーニングローラの部分拡大図FIG. 5 is a partially enlarged view of the cleaning roller shown in FIG. 1;

【図6】クリーニングローラと帯電ローラとの周速差と
帯電/画像形成状態との関係を示す表図である。
FIG. 6 is a table illustrating a relationship between a peripheral speed difference between a cleaning roller and a charging roller and a charging / image forming state.

【図7】クリーニングローラ表面のセル数と帯電/画像
形成状態との関係を示す表図である
FIG. 7 is a table showing the relationship between the number of cells on the surface of a cleaning roller and the state of charging / image formation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 1A 感光体ドラムの軸歯車 4 帯電ローラ 4A 帯電ローラの軸歯車 5 クリーニングローラ 5A クリーニングローラの軸歯車 49 スプリング 51 スポンジ層 51a 表面層骨格 51b ブラシ状微小片 Reference Signs List 1 photosensitive drum 1A photosensitive drum shaft gear 4 charging roller 4A charging roller shaft gear 5 cleaning roller 5A cleaning roller shaft gear 49 spring 51 sponge layer 51a surface layer skeleton 51b brush-like minute piece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 謡次郎 三重県度会郡玉城町野篠704−19 京セ ラ株式会社三重玉城工場内 (56)参考文献 特開 平6−149012(JP,A) 特開 平2−301779(JP,A) 特開 平6−161171(JP,A) 特開 平7−140762(JP,A) 特開 平5−297690(JP,A) 特開 平8−62948(JP,A) 特開 平6−230657(JP,A) 特開 平5−88508(JP,A) 特開 平4−106565(JP,A) 特開 平7−114251(JP,A) 特開 平6−342237(JP,A) 実開 昭58−81538(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Yojiro Sato 704-19 Noshino, Tamaki-cho, Tamai-cho, Mie Prefecture Inside the Mie Tamaki Plant, Kyocera Corporation (56) References JP-A-6-149012 (JP, A JP-A-2-301779 (JP, A) JP-A-6-161171 (JP, A) JP-A-7-140762 (JP, A) JP-A-5-297690 (JP, A) JP-A 8- 62948 (JP, A) JP-A-6-230657 (JP, A) JP-A-5-88508 (JP, A) JP-A-4-106565 (JP, A) JP-A-7-114251 (JP, A) JP-A-6-342237 (JP, A) JP-A-58-81538 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 駆動回転する無端状感光体に接触配置し
て該ドラムに従動して回転する帯電ローラと、該帯電ロ
ーラの帯電面に接触して該帯電面のクリーニングを行う
クリーニングローラ部材を具えてなる帯電装置におい
て、 前記クリーニングローラ部材をスポンジ状弾性ローラ
構成するとともに、帯電ローラとの接触位置でフォワー
ドフィード回転になる方向に、前記スポンジ状弾性ロー
を駆動回転させ、前記接触位置におけるスポンジ状弾
性ローラの周速を前記感光体の駆動による帯電ローラの
周速より大になるよう該スポンジ状弾性ローラの回転数
を設定し、前記スポンジ状弾性ローラ と帯電ローラは両者間の間隔
が一定になるように制御され、更に帯電ローラ軸を、感
光体ドラム軸中心に向けて可動且つ圧力を付勢し、これ
により前記帯電ローラとスポンジ状弾性ローラ間の動摩
擦係数を帯電ローラと感光体ドラム間の動摩擦係数より
小に設定したことを特徴とする帯電装置。
1. A charging roller, which is disposed in contact with a driving rotating endless photoreceptor and rotates following the drum, and a cleaning roller member that contacts the charging surface of the charging roller and cleans the charging surface. in the charging device consisting comprises, together constituting the cleaning roller member with a sponge-like elastic roller, in a direction in which the forward feed rotation at the contact position between the charging roller, the sponge-like elastic low
La is rotationally driven, spongy bullet in said contact position
The peripheral speed of the sex rollers sets the rotational speed of the sponge-like elastic roller so as to be larger than the peripheral speed of the charging roller due to the driving of the photosensitive member, the sponge-like elastic roller and the charging roller to the spacing between them is constant It is controlled to be further charging roller shaft, movable and biases the pressure toward the photosensitive drum axis center, thereby between the charging roller and the dynamic friction coefficient between the sponge-like elastic roller and the charging roller photosensitive drum A charging coefficient set to be smaller than the dynamic friction coefficient of the charging device.
【請求項2】 駆動回転する無端状感光体に接触配置し
て該ドラムに従動して回転する帯電ローラと、該帯電ロ
ーラの帯電面に接触して該帯電面のクリーニングを行う
クリーニングローラ部材を具えてなる帯電装置におい
て、 前記クリーニングローラ部材をスポンジ状弾性ローラで
構成するとともに、帯電ローラとの接触位置でフォワー
ドフィード回転になる方向に、前記スポンジ状弾性ロー
を駆動回転させ、前記接触位置におけるスポンジ状弾
性ローラの周速を前記感光体の駆動による帯電ローラの
周速より大になるよう該スポンジ状弾性ローラの回転数
を設定し、 前記帯電ローラとスポンジ状弾性ローラ間の動摩擦係数
を帯電ローラと感光体ドラム間の動摩擦係数より小に設
定するとともに、前記スポンジ状弾性ローラからなるク
リーニングローラ部材の表面を研磨砥石等により、微視
的に表面を削りながら整形し、該表面が鋭利な骨格の表
面層よりブラシ状微小片が突起していることを特徴とす
る帯電装置。
2. A charging roller, which is disposed in contact with a driving rotating endless photosensitive member and rotates following the drum, and cleans the charging surface by contacting the charging surface of the charging roller.
In the charging device comprising comprising a cleaning roller member, the cleaning roller member with constituting a sponge-like elastic roller, in a direction in which the forward feed rotation at the contact position between the charging roller, the sponge-like elastic low
La is rotationally driven, spongy bullet in said contact position
The peripheral speed of the sex rollers sets the rotational speed of the sponge-like elastic roller so as to be larger than the peripheral speed of the charging roller due to the driving of the photosensitive member, the dynamic friction coefficient between the charging roller and the sponge-like elastic roller and the charging roller The coefficient of kinetic friction between the photosensitive drums is set to be smaller than that of the photosensitive drum, and the surface of the cleaning roller member composed of the sponge-like elastic roller is shaped by a grinding wheel or the like while microscopically shaving the surface. A charging device characterized in that brush-like micro pieces protrude from a surface layer.
【請求項3】 駆動回転する感光体に接触配置してなる
帯電ローラと、該帯電ローラの帯電面に接触して該帯電
面のクリーニングを行うスポンジ状ローラ部材を具えて
なる画像形成装置において、帯電ローラとの接触位置で
フォワードフィード回転になる方向に、前記スポンジ状
ローラ部材を駆動回転させ、更に前記接触位置における
前記スポンジ状ローラ部材の周速を前記帯電ローラの周
速より大になるよう該スポンジ状ローラ部材の回転数を
設定して前記帯電ローラを感光体に対し従動回転させ、 前記スポンジ状ローラ部材の直径を前記帯電ローラの直
径より僅かに大にし、前記スポンジローラ部材を、セル
数が約10〜60個/インチのスポンジ材で、感光体を
OPC感光体ドラムで、帯電ローラは表層にゴム層を設
け、該表層側のゴム硬度がAsker−C測定で30〜
50度になるように夫々構成するとともに、帯電ローラ
スポンジ状ローラ部材間の動摩擦係数を帯電ローラと
感光体ドラム間の動摩擦係数より小に設定したことを特
徴とする画像形成装置。
3. A photoreceptor which is driven and rotated and is arranged in contact with the photoreceptor.
A charging roller that contacts the charging surface of the charging roller and
A sponge-like roller member for cleaning the surfacePrepare
Image forming apparatus,At the contact position with the charging roller
In the direction of forward feed rotation,Sponge-like
Roller memberIs driven to rotate, and further at the contact position.
SaidSponge roller memberThe peripheral speed of the charging roller.
To be greater than speedSponge roller memberRotation speed
Set and rotate the charging roller with respect to the photoconductor.Let  SaidSponge roller memberThe diameter of the charging roller
Slightly larger than the diameter,Sponge roller memberThe cell
The number of sponge material is about 10-60 pieces / inch.
The OPC photosensitive drum has a rubber layer on the surface of the charging roller.
When the hardness of the rubber layer on the surface side is 30 to 30 as measured by Asker-C.
Each is configured to be 50 degrees, and the charging roller
WhenSponge roller memberDynamic friction coefficient between the charging roller and
It is noted that the coefficient is set smaller than the dynamic friction coefficient between the photosensitive drums.
An image forming apparatus.
【請求項4】 駆動回転する感光体に接触配置してなる
帯電ローラと、該帯電ローラの帯電面に接触して該帯電
面のクリーニングを行うクリーニングローラ部材を具え
てなる画像形成装置において、 前記帯電ローラを感光体に対し従動回転させ、 一方前記クリーニングローラ部材をスポンジ状弾性ロー
ラで構成するとともに、帯電ローラとの接触位置でフォ
ワードフィード回転になる方向に、前記スポンジ状弾性
ローラを駆動回転させ、前記接触位置におけるスポンジ
状弾性ローラの周速を帯電ローラの周速より大になるよ
う該スポンジ状弾性ローラの回転数を設定し、 更に帯電ローラとスポンジ状弾性ローラ間の動摩擦係数
を帯電ローラと感光体ドラム間の動摩擦係数より小に設
定するとともに、前記スポンジ状弾性ローラ からなるクリーニングローラ
部材の表面を研磨砥石等により、微視的に表面を削りな
がら整形し、該表面が鋭利な骨格の表面層よりブラシ状
微小片が突起していることを特徴とする画像形成装置。
4. An image forming apparatus comprising: a charging roller arranged in contact with a photosensitive member that is driven and rotated; and a cleaning roller member that contacts a charged surface of the charging roller to clean the charged surface. the charging roller is driven to rotate the photosensitive member, whereas with configuring the cleaning roller member with a sponge-like elastic roller, in a direction in which the forward feed rotation at the contact position between the charging roller, the sponge-like elastic
The roller is driven and rotated, and the sponge at the contact position is rotated.
The rotational speed of the sponge-like elastic roller is set so that the peripheral speed of the elastic roller is greater than the peripheral speed of the charging roller. Further, the dynamic friction coefficient between the charging roller and the sponge-like elastic roller is set between the charging roller and the photosensitive drum. The coefficient of kinetic friction is set to be smaller, and the surface of the cleaning roller member composed of the sponge-like elastic roller is shaped by a grinding wheel or the like while microscopically shaving the surface, and the surface is brushed from the surface layer of a sharp skeleton. An image forming apparatus, wherein minute pieces are projected.
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